VANTABLACK - Das "schwärzeste Schwarz" der Welt aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen

"Vantablack" ist keine Farbe und kein Pigment, sondern eine Beschichtung aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon Nanotubes, CNTs). Der Name kommt von "Vertically Aligned Nanotube Array", übersetzt in etwa "senkrecht angeordneter Nanoröhren-Raster". Jedes Nanoröhrchen hat in etwa einen Durchmesser von 20 nm und ist zwischen 14 und 50 µm lang. 1 cm2 der Beschichtung enthält ungefähr 1 Milliarde CNTs. nachdem die CNTs so extrem lang und dünn sind, hat das Gesamtvolument der Nanoröhrchen nur einen Anteil von 0,05% an der Beschichtung. 1 m2 wiegt nur etwa 2,5 g!

Die Beschichtung besteht eigentlich zum größten Teil aus freiem Raum zwischen den Nanoröhrchen - und genau darin liegt der Grund, warum "Vantablack" so extrem schwarz ist. Fällt Licht auf den "Rasen" aus Nanoröhrchen, dann verschwindet es in den Zwischenräumen und wird fast völlig absorbiert. Je weniger Licht aber ein Körper reflektiert, desto schwärzer erscheint er uns. "Vantablack" ist so schwarz, dass wir Konturen nicht mehr wahrnehmen können und dreidimensionale Körper zweidimensional, also flach, erscheinen. das zeigt das Beispiel mit der zerknüllten Alufolie deutlich (siehe Foto) - wird in der Mitte des zerknitterten Stücks "Vantablack" aufgebracht, so sind die Falten für uns nicht mehr sichtbar. Man hat sogar den Eindruck als blicke man in ein schwarzes Loch.

Vantablack - Foto: Surrey N...
Vantablack - Foto: Surrey NanoSystems

"Vantablack" würde sich ideal für Halloween-Kostüme eignen, aber die Beschichtung ist nicht zum Spaß gedacht und für private Endverbraucherinnen auch gar nicht erhältlich (zudem wäre sie auch viel zu teuer). Sie wurde ursprünglich vor allem für Anwendungen in der Raumfahrt entwickelt, z.B. für Weltraumteleskope. Auch in der Mess- und Sensortechnik, für Infrarotkameras oder für Solarkollektoren lässt sich die Beschichtung einsetzen, da sie besonders effektiv Streulicht absorbiert.

CNTs sind sehr flexibel und robust gegenüber Erschütterungen und Vibrationen. Auch starker Temperaturwechsel macht ihnen nichts aus. Sehr empfindlich sind sie allerdings gegenüber Abrieb und direkter mechanischer Belastung - deshalb kann man eine "Vantablack"-Beschichtung auch nicht angreifen. Ein Fingerabdruck würde die CNTs zerstören. "Vantablack"-Beschichtungen müssen also vor direktem Kontakt etwa hinter Glas oder durch eine Schutzschicht geschützt werden.

Aufgebracht wird "Vantablack" auf Oberflächen mittels chemischer Gasphasenabscheidung (chemical vapor Deposition, CVD). Eine Variante in Sprayform, das sogenannte "Vantablack S-VIS", ist ebenfalls erhältlich. Die CNTs in dieser Variante sind allerdings wesentlich kürzer und nur chemisch gebunden. Deshalb erscheint "Vantablack S-VIS" auch weniger schwarz als die Originalform. Allerdings immer noch schwarz genug, um das Interesse der Kunst an den speziellen Eigenschaften zu wecken. So hat sich der britische Künstler Anish Kapoor die Rechte an der Verwendung von "Vantablack S-VIS" in der Kunst gesichert, was für einigen Unmut in der Kunstszene an diesem "Monopol" für eine Farbe gesorgt hat. Allerdings betont die Firma Surrey NanoSystems, dass es sich bei "Vantablack S-VIS" um keine simple Farbe, sondern um ein Produkt handelt, dass nur von speziell geschulten Fachleuten angewendet werden kann, damit es seinen ästhetischen Effekt auch tatsächlich zeigt.

Besonders lange, sehr dünne und steige CNTs haben bei Inhalationsversuchen an Tieren negative Effekte gezeigt und werden in ihrem möglichen Schädigungspotenzial manchmal mit Asbest verglichen. Stellt "Vantablack" nun ein Risiko für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt dar? "Vantablack" ist nicht für Endverbraucherinnen gedacht. Bei den sehr speziellen und eingeschränkten Anwendungen, wie etwa in der Weltraumtechnik, ist eine Exposition faktisch ausgeschlossen. "Vantablack S-VIS" in Sprayform enthält sehr kurze CNTs, von denen nach derzeitigem Kenntnisstand kein Gesundheitsrisiko ausgeht und darf auch nur von Spezialisten angewendet werden. Direkt berühren darf man eine "Vantablack"-Beschichtung zudem nicht (siehe oben). Die Expositionsmöglichkeiten sind also vernachlässigbar und somit ist auch kaum ein Risiko gegeben.

Firma Surrey NanoSystems

www.surreynanosystems.com

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